автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Разработка и обоснование параметров комбинированного орудия для безотвальной обработки почвы и внесения удобрений

КАЗАНСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" СШ^КО.ХОЗЯЙСТВЕЖЙ ЖТИГГГ ЖНИ М. ГОРЬКОГО

На правах рукописи

ФАТТАХОВ ЭНГЕЛЬ НАВЛПОВИЧ

РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ К0МБШИРОВШ01Т> ОРУДИЯ ДДЯ БЕЗОТВАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ВНЕСЕНИЯ ' УДОБРЕНИЙ

Специальность 05.20.01 - механизация сельскохозяйственного производства

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

КАЗАНЬ - 1994

Работа выполнена в Казанском сельскохозяйственном института на кафедре "Сельскохозяйственные машины"

Научный руководитель - Заслуженный деятель науки и тех-

Официальные оппоненты - Заслуженный деятель науки и тех-

Ведущее предприятие - Министерство сельского хозяйства

Защита состоится "6" октября 1994 г. в 10 чао. на заседании специализированного Совета К 120.24.02 в Казанском ордене "Знак Почета" сельскохозяйственном институте имени М.Горького по адресу» 420011, г. Казань, учебный городок КСХИ, УЛК мех-фака, ауд. 213.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института ( учхоз КСХИ, УЛК шхфака).

Автореферат разослан сентя&рд 1994года

Ученый секретарь диссертационного совета

Ники РГ, кандидат технических нау: профессор Х.С. ГАЙНАНОВ

ники РФ, доктор технических наук, профессор В.И. МВДВРДЕВ;

кандидат технических наук, С.Н.С Г.Ф. ЯРОСЯАВЯЕВ

и продовольствия республики Татарстан

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. В условиях интенсификации земледелия стало реальной необходимостью уточнение и пересмотр приемов почвообработки применительно к прогрессивным технологиям выращивания, севооборотам различной специализации, новым задачам по охране природы. Возникла потребность рационального чередогз-ния обработки почвы с оборотом и без оборота пласта. Болео остро встали вопросы улучшения физических и агрохимических свойств посевного и корнеобетаемого слоев почвы, оптимизации влагообес-неченности и содержания гумуса, защиты почв от эррозии, снижение энергетических и трудовых затрат при стабильном повышении урожайности всех культур.

В этой связи имеет большое значение лтдрение системы безотвальной обработки почвы и дальнейшее улучшение ее качественных показателей.

Как известно, используемые в настоящее время плоскорезы но обеспечивают требуемого крошения почвы и выравненном^ поверхности ноля. Наряду с оставлением больших глыб, особенно на почвах тяжелого механического состава, они образуют уплотненное дно борозды (шгу-шую подошву), которое резко ограничивает глубину проникновения корней и общий размер корневой системы растений. Широков внедрение почвозащитной агротехники в сельскохозяйственное производство такие сдергшвается тем, что при безотвальной обработке не решек вопрос рационального применения генеральных удобрений-

Зарубежная практика, результаты многолетних исследований п производственный опыт многих хозяйств свидетельствуют о целесообразности болео совершенной технологии - внутрипочвенного внесения удобрений. Внутршочвэкное пртхковвтш основного удобро-шш заметно повыдает коэффициент использования элементов питания, а для получения одних и тех же прибавок урожая культур требуется шньдае (иногда до двух раз) дг-зн, чем прз разброс-нес способах» Одним из условий, обеспечивающих повшение эффективности удобрений при шутртщочвэннстд внесении, является то, что в этой случае появляется возможность разместить туш в пределах корнеобитаетлого слоя почвы, сблизить удобрения ее сферой

деятельности корней. Поэтому перспективным способом является внутшпочвеннов локально-объемное внесение удобрений, где появчяется возможность латания растений в соответствии с биологическими потребностями корневой системы и органогенеза их рас< тения.

Однако, более широкое внедрение этого способа в сельскохозяйственное производство сдерживается из-за отсутствия специал. ной техники, особенно такой, которая позволяет сочетать локаль объемное внесение удобрений с основной безотвальной обработкой почвы.

Поэтому важное народнохозяйственное значение имеет разработка и обоснование параметров комбинированного орудия для безотвальной обработки почвы с одновременным локально-объемным внесением минеральных удобрений.

Работа выполнена в соответствии о планом научных исследог нпй по общесоюзной комплексной научно-технической программе О.СХ.ЮЗ. по теме: "Разработать и внедрить интенсивные технолс гие и машины с комбинированными рабочими органами для выполнения совмещенных операций в земледелии, обеспечипащие повыиеня производительности труда на 15...20%, снижение трудовых и эксплуатационных затрат на 15...20*.

ЦЕЯЬ РАБОТЫ, Улучшение качества безотвальной обработки пс вы и повышение эффективности применения минеральных удобрений путем создания принципиально нового комбинированного рабочего органа с ратационным рыхлителем почвы и устройством для шутр: почвенного локально-объемного внесения удобрений.

ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ. Комбинированный рабочий орган для б< зотвалъной обработки почвы с одновременным внесением минеральных удобрений, обоснование параметров и режимов его работы."

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ. Общая-методика предусматривала п; ведение поисковых экспериментов, разработку теоретических прэ, посылок, экспериментальные исследования в лабораторных, лабор торно-полевых а производственных условиях и экономическую оцо результатов исследований. В теоретических исследованиях испол зованы законы механика почвогруктов, законы теоретической мех няки и методы математической статистики. Обработка полученных

зультатов производилась с использованием ПЭВМ. Экспериментальные исследования проводились согласно соответствующих ГОСТов и ОСТов.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Выявлено перспективное направлен!.е в повышении эффективности внесения минеральных удобрений, в улучшении качества безотвальной обработки почвы. 3 соответствии с выбранным направлением, разработан и обоснован новгй комбинированный рабочий орган, обеспечивающий внутрипочвенное локально-объемное (в виде вертикального экрана) внесение минеральных удобрений одновременно с основной безотвальной обработкой почвы. Новизна исследований и технических решений подтверждена двумя авторскими свидетельствами на изобретения.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ И РЕАЛИЗАЦИЯ ЕЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

На основе проведенных исследований создан принципиально новый комбинированный рабочий орган для безотвальной обработки почвы, обеспечиващий улучшение качества крошения, снижение энергозатрат и осуществляющий новый способ внесения шнеральных удобрений в почву. В Актанышском РО "Сельхозтехиика'ТГ изготовлены опытные образци агрегатов с комбинированными рабочими органами, внедрены в хозяйствах "Чиша" и "40 леа Победы" того же района. Производственные опыты показывают достоверное превышение урожайности сельскохозяйственных культур на 18...22% по сравнению с контролем.

АПРОБАЦИЯ И ПУБЛИКАЦИЯ. Основные результаты исследований по работе доложены, обсуждены и одобрены на итоговых научных конференциях профессорско-преподавательского состава Казанского СХИ (1968..,1993гг), на республиканской научно-технической конференции "Конструирование и испытания машин для внесения минеральных удобрений" ( г.Нефтекамск, 1988г.), на заседании секции "Механизация сельского хозяйства" ХХХШ научной конференции Свердловского СИ! (г.Свердловск, 1990г.), на республиканской научно практической конференции молодых ученых Республики Татарстан (г.Казань, 1990г.), на научной конференции, посвященной 40-Летию ФМСХ Казанского СХИ (г.Казань, 1992г.).

По основным положениям диссертационной работы опубликовано одиннадцать работ с общим объемом/,37 печатных листов.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа написана на русском языке. Она состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, списка использованной литературы и приложений. Матэриад изложен на 171 страницах машинописного текста, содержит 8 таблиц, 41 иллюстраций, 138 библиографических наименований (из которых 13 на иностранных языках) и II приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность темы, ее практическая значимость, приведена цель исследований, аЪормулированы основные положения выносимые на зациту.

Б первой главе "Состояние вопроса и задачи исследований" дается обзор научно-исследовательских работ, посвященных агротехнический приемам защити почв от эрозии, технически и технологическим основаи совмещения операций безотвальной обработки почвц и внесения удобрений, приведен анализ традиционных способов их шесения в почву. Рассмотрены конструкции машин и прис^ пособлений к плоскорезным органам для повышения качества их обработку анализированы технические средства, применяемые для внесения танеральнш: удобрений одновременно с безотвальной обработкой почвы.

Из проведанного анализа следует, что в условиях внедрения почвозащитной энергосберегающей технологии обработки почвы большой интерес представляет основная обработка с помощью плоскорезов. Однако, существующие плоскорезныо^орудщя обладают рядом принципиальных недостатков, которые не позволите ах широкое внедрение в производство, особенно на почвах тязелого механического состава.

Безотвальную обработку почвы,, как неотъемлемый эломонт. почвозащитной системы земледелия, трудно совместить с технологией внесения '$добР0Ний. Многие авторы указывают, что шнима-лнзация обработки почвы,, которая все шире применяется в шро-вой практике осущестЕЛязтся по таким основным направлениям, хан замена вспшки безотвальными обработками, совмещение нескольких технологических операций а приемов в одном рабочем процзссе путек применения комбинированных агрегатов. Поэтому представляется перспективным поиск путей стыковки почвозащит-

ной технологий обработки почвы с прогрессивными способами применения основного минерального удобрения.

Влияние способов внесения удобрений на эффективность их применения были изучены в работах В.Е.Булаева, Л.С.Кубopeвой, С.С.Медведева, В.К.Трапезникова, А.А.Каменской, Т.В.Лывовой, И.И.Синягика и многих других.

На основании проведенного обзора и анализа выполненных

исследований установлено, что при локально-объемном способе внесения удобрений (в виде вертикального экрана) задача оптимизации размещения удобрений в наиболее корнеакгивных слоях почвы и улучшения равномерности показного питания каждого растения поля решается более рационально и эффективно;

- оптимальная величина интервалов ме;..ду экранами удобрений под зерновые культуры составляет 15...18 см, а под пропашные - до 20...30 см;

- высота расположения вертикального экрана находится в пределах от 2...4 до 16...18 см по глубине обработки почвы;

- последующий посев зерновых и пропашных культур целесообразно проводить в поперечном направлении или под некоторым углом к направлению экранов удобрений.

В настоящее время в нашей стране л за рубежом научно-исследовательскими учреждениями и конструкторскими организациями ведется большая работа по разработке надеиных к эффективных конструкций комбинированных рабочих органов, машин и агрегатов. Представляет .практический интерес исследовательские работы,про~ водшлые БИМом, ВКСХОМом, ВСХА, СибИМЭ, Башкирским,, Чуваиским, Казански!,'. сельскохозяйственными институтами и другими учреждениями. Исходя аз проведенного аналитического обзора агротехнических и технологических основ совмещения операций безотвальной обработки почвы л внутрипочвенного внесения гжаепальных удобрений, конструктивных особенностей оточествзнных а зарубежных машин с комбинированными рабочими органами, а также анализа результатов их исследований, модно сделать следупцзе основные выводы:

I. Ваянейшнгл направлением кзшшализации обработка почвы»с целью сохранения его естественного плодородия, повышения пролз-

водаташюсти труда и роста урожайности возделываемых культур следует считать совмещение безотвальной обработки с внутрипоч-венным внесением удобрений в едином технологическом процессе.

2, Одним из рациональных и наиболее распространенных способов обработки почвы в зонах, подверженных ветровой и водной ерозии, является плоскорезная обработка о одновременным крошением ее до требуемого структурного состояния.

3, Наиболее перспективным направлением совершенствования средств механизации и технологии безотвальной обработки почвы является создание комбинированных рабочих органов, способных совмещать отдельные операции поверхностной обработки с внесением минеральных удобрений.

4. Изучение л анализ исследований способов внесения удобрений показывает, что при локально-объемном способе задача оптимизации размещения удобрений в наиболее корнеактивных слоях почвы и улучшение равномерности показного питания калдого растения решается более рационально и эффективно.

5. Вид огненный анализ также подзывает, что ротационные рабочие органы для внутрипочвенного внесения удобрений обладают радом преимуществ по сравнению с пассивными, особенно при совмещении этой операции с безотвальной обработкой.

В связи с этим значительный интерес представляют комбинирс ванные рабочие органы плоскорезного типа, которые работоспособ^ на различимее по технологическим свойствам почвах и одновремоннс вшюдняют операций шарило чванного внесения, удобрений.

Исходя из вьпевзложеаного разработана конструкция комбинированного орудия, которое представляет собой плоскорезний оргш с ротационным рыхлителем почвы и оснащенный новы:.' рабочим эле-шитом для локально_-объе:,иого внесения удобрений с размещением их в иочш в воде вертикального экрана (ряс«1). При двияении г< кого органа пласт почвы подрезается, подвергается крошению без оборота даоковши рыхлителями. Свободно вращающийся на оса ало-кий диск с тухотраиопортирувдию! лотками, установленный в зоне схода пласта» обеспечивает локально-объемное размещение минора пых удобрений.

В соответствии с вышеизложенным,. перед настоящей работой ли поставлены следующие осыовныо задачи:

Рас.I Схема работы комбинированного рабочего органа.

I Рассмотреть характер технологического воздействия эле-мвнтов плоского диска на почву, кинематику перемещения им почвенного пласта, обосновать рациональную форму и размеры дополнительного органа, способствующего повышению качества обработки без увеличения ее энергоемкости,

2. Выявить основные закономерности процесса взаимодействия элементов комбинированного рабочего органа с почвой и определит! их важнейшие конструктивные параметры.

3. Обосновать конструкцию и некоторые параметры рабочего 0| гана для основного внесения минеральных удобрений.

4. Исследовать комбинированный рабочий оргал в полевых условиях. Обосновать оптимальные резиты функционирования и определить агротехнические и техноко-экономическио показатели его работы.

Во второй главе - "Теоретические исследования" дается обоснование принципиальной конструктивной и технологической схемы комбинированного рабочего органа.

Изучение процесса взаимодействия ротационных органов о почвой немыслимо без описания уравнений двиаеная точек его рабочих элементов ила рабочей поверхности. При этом движение рабочего органа относительно принятой системы отсчета можно считать полностью определенным только тогда, когда известно движение каждой его точки в той же системе координат.

Аналитический вывод уравнений движения отдельных точек ротационных почвообрабатывающих органов был предметом исследовали многих авторов, таких как Г.Н.Синеоков, Ф.М.Канарев, П.С.Нар-тов Е.П.Яцук, В.И.Медведев, Х.С.Гайнанов, Н.А.Сафиуллин, П.И.Макаров и др»

В результате проведенных теоретических исследований получе формулы дом определения в пространстве координаты любой точки поверхности диска ротационного органа в произвольный момент времени?

у*. • £иг£]-8м сС ;

I )

Рис. г

Изменение скорости воздействия точек рабочей поверхности диска на почву в завислмостн от их положения (а) ч угла атаки (б) при различных режимах работы.

где . $ - радиус дисга, м?

- угол атаки дисков, град?

а/ - угловая скорость дисков, сек*-;

- скорость .переносного движения, м/с;

- расстояние от рассматриваемой точки до оси вращения диска; м;

- угол, определяющий положение рассматриваемой точки

па диске при ¿-=0

На характер процесса взаимодействия ротационного органа о ночной большое влияние оказывает величина и направление абсолютной скорости движения точек рабочей поверхности. Она определяется формулой: __________

Ч ^ • ■ £иП)' , (2)

х'де ^ - - окружная скорость раосттгпваамой точки.

На рас. 2а дан график зависимости * при

различи юс [/# . Из гранка следует, что модуль скорости воздействия на почну а зоне кот акта рабочего органа с обрабатываемой средой не остается постоянным. По мере углубления рао-сттриваошй то »па: в почву он уменьшается до минимума, далее при выходе, снова увеличивается. Как видно.из рис. 26, с увеличением угла сС происходит возрастание скорости воздействия точек, определяемых углом В* /с £ »& , при различных рз-гзшах его работы, Пра движении рабочего органа плоскорезная ¡т заглубляется в почьу'н подает пласт на ротационный рыхлитель. Он состоит из пяоепзх дасков большого и малого диаметра. Погружаясь в почву диски, за счет взаимодействия с ней, приобретает вращательное движение. При этой большие диски перемещаясь во уплотненному дну борозды, воздаются против хода движения пласта одновременно разрушая плужную подошву. Происходит интенсивное крошеные почвы.

На рио. 3 изображен диск, движущийся по уплотненному дну борозди. Он обрабатывает дно борозды на глубину А' - На него з верхней части действует пляст почвы высотой /1$. „ сходящий с слосм-орезной лапы. Если не учитывать силы трения, то действие элементарных сил сопротивления почвы мокет быть сведено к одной равнодойствуюцэй Я и » приложенных примерно в оере-

Рас. 3 Схема сил действующих на большой диск.

дп;:е оабочей дуги лезетя ЛЛ* « и проходящих через

ось ого ^гашения. Реакцли Я и % складываются иг элементарных сил, значонпл которых пропорциональны линейной деформации почты.

Для гарантированного вращения большого диска в направлена! и/ 9 должно выполняться условие:

. у0 > Еш^Ь. .у6

~ ' -~Г~ ™ ' О)

где Кт ? Кт - твердость соответственно уплотненного дна богоз-ды и обработанного слоя;

- глубина рыхления плужной подошвы дисковым рабочит органом;

- высота воздействующего на диск пласта, сходящего в плоскорезной лапы;

У<зрУ8 ~ расстояния от точки приложения сил до оси вращения.

Если задаваться значением Ьс * 0,5 & , где а - глубина обработки почвы шгоскорезной лапой, то можно оп-, редедить соотношение между А/ ив . При Кт ~ [@О...Ш)К,п и у^ й? -4-уа из выоаяеиня (3) следует:

И< * (0,0$%... 0,023)а , (4)

Размещение дисков на Балу ротационного органа производится на основании следущих предпосылок:

1. Для равномерного воздействия на почву по всей поверхности необходимо, чтобы диски проводили бороздки на одинаковом расстоянии друг от друга.

2. Для того, чтобы устранить еж ослабить забиваемость дисков {промежутков мавду ни?.®), надо расставлять их друг от друга ва возможно большем расстоянии»

Рациональное значение ■мэздискового расстояния определяется из следуюцего выражения:

, (5)

где С - проекция хордн диска на поперечно-вертикальную плоскость:

У/ - угол метлу вертикалью и направлением трелини в почве, ( у = 40...50 ).

Из анализа выражения (5) следует, что

Тогда '3

Приведем некоторые результат исследований -абочого органа для внесения удобрений. Он приставляет собой плос,;*лй диск, снабженный криволинейными тукотранопортнругадиш лотками, установленный под некоторым углом к направлению движения агрегата.

Форма тузсотранспортирухцпх лотков выполнена совмещением двух кривых линий. Дуга Ой описывается выражением 2, а дуга йВ соответственно Д- ~ 7 , где Р - по-

лярные координаты, 1 - радиус дуги ий .

11а рлс«4 приведена схема сил, дейстзувдих на частицу удобрения, двааущейся ко поверхности тукотранспортирунцего лотка. (Сети трения на боковую поверхность диска не учитываются). Рассмотрим положение частицы относятельво подвижных осей координат ОМ з ОУ } 'связанных с диском, ншшпем уравнения относительного движения:

т а « то'-соз,^ - иХ-еи^ • Г - У

¿^ . ^ , +/М, (8)

где ¡и/ - угловая скорость частзцн в переносном движении? ' uh - угловая скорость «ас-гады в относительном двиконнаг - угол," определяющий положение частицы на поверхности 11 лотка относительно вертикального радиуса г - радиус дуги аё . Уравнение (7) позволяет определить реакцию поверхности;

¿/*jnt0g-? + RtursQ-£/aurafz-% # -MS j s s m[§-ctfs4 * fur- $J.

mP4f si v^

ümü/f'z

ïïiaf*Z

X

Рве. 4 Схез.® действующих сил на частицу удобрений.

Как видно из уравнения О), частицы удобрений не могут отрываться от поверхности лотка при любых скоростях 'Jf и и/г когда у < Ж .

После преобразований уравнения (8) полупил ди^йоренциаль-ное урашение второго порядка?

f - if J -ig? * 0 ' ^

Решение уравнения определяет кинематические параметры частицы удобрений при движении по тукотранспортируздеыу лотку.

, В третьей главе - "Програшя и методика экспериментальных исследований" излагаются общая программа и методика экспериментальных исследований, дается описание экспериментальной установки, те н зометричесхих узлов, специального измерительного оборудования, используемого в опытах; частные методика измерений, методика обработки и оценка точности полученнчх результатов и организации проведения отдельных этапов исследований.

В четвертой глава - "Результаты экспаримэнтальних исследований и ах анализ" представлены основные результаты лабораторных и половых экспериментов« ■

Рабочие органы, изготоатвнныэ.на основзшш результатов выполненных яоолвдоБанйй, сравнивались по энергетическим a качественным показателе рабочего процесса«, Результаты этих исследований представлены в виде ррафякрв на рис. 5,6»

Как видео аз рво.5', тяговоо сопротивление поедвдуемш: рабочих органов с увеличением даащгра дяскоз растет по вогнутой кривой, причем чем больше угол d , mm больше и & , Это объясняется увеличением затрат апергпя на разрушение плузной подошва и на перемещение почзи дяскаш. Еакмондаш сопротивлением обладает рабочий орган о дешзмэтрои дкоков 230 im я углом атака 5°. Но степень сколькения дисков,, которая'существенно влияет на хсачзство обработки почвы, при J?<£$>. « 310 т на 35 п 85$ меньше, чем при дзамэтрэ 280 и 250 г,?л„ 0 увеличением поступательной скорости степень сколькеняя дпезоз стабодкзирувтся а составляет, в среднем 6»008|, для гллнх (~ 180 и)- 48...50 { рпо,6).

Таити образом, го результатам лабораторных исследований н с учетом технологических и конструктивных особенностей дисков mosho сделать вывод, что наилучшими энергетическими и качествен-

2св 210 на гни гео зоо на км но

Рис. 5 Влияние диаметров больших дисков на показатели работы /00

У

/е

во

60

го о

- кчя «МП

«йй* © С 5Г ° к»га т о «а® *** л? «г» 2 ^ О

| ^ «Ори а. * да Кя* Я *=&а< кян с 3« Оезг 1

•"Ое Г" »■Л» р«гС «ЙЭ 4 сггзж. ^ сз * ■ЯКлЗ •о с» «о с егзгС ч

щ • 1—' иг? 1« «зт аеакивд й ^ «ииг ¿зов язб»?-« ►о« ® сСзп ¡•ЙЙЭ б латшят о е» .Жвж

''а' Лцамг

\ ! /

■я®«», ** о , 1 О 1а. ** о » Эе * \ » «¿1Е-. «а» » 0«я XX С£г 3 сО л &

"* ** »¡"МИВ«^ >9 0 «кми» Я*Ж8СВ* ОегЦегз э

0,5 0,7

Ъ ^ 1,7 ,'9М/С2'1

Рлс. е Изменение коэффициента скольжения дисков в зависимости от скорости поступательного движения.

ними показателями работы обладает комбинированный рабочий орган с диаметром больших дисков 280...310 мм, а малых дисков -170...180 мм.

В лабораторных условиях такие исследоганн влпянио скорости движения диска и величины междискового расстояния на показатели работы комбинированного органа, а также равномерность распределения удобрений по глубине обработанного пласта.

В результате теоретических исследований и поисковых опытов разрчботаиа общая схема конструкции комбинированного агрегата для осуществления основной безотвальной обработки почвы и локального внесения минеральных удобрений.

Опыты по агротехнической оценке работы этого агрегата, проведенные з колхозе "Чаша" Актанышского района показываютс что комбинированные рабочие органы производят интенсивное крошение почвы. При одних а тех не скоростях поступательного движения экспериментальный агрегат обеспечивал более высокие показатели прошения по сравнению с контрольным агрегатом КПГ-2,2. Так, при увеличении скорости экспериментальной глшикы от 1,02 до 2,0? м/с содержание частиц почвы диаметром 25 ш и менее увеличилось от 51,6 до 725S; глкбы, диаметр которых икпз 10 см, не обнаружены,а при увеличении скорости контрольного агрегата количестве глыб составляю 17$, содержание частиц почвы диаметром 25 ш увеличилось от 42,3 до 45,6$.

Результата изучения зффэюгавноста лок&тьногс внесения минеральных удобрений с расположением их з почве з виде вертикального экрана в сравнении с традиционным разбросным п Еяутрппочвзн-nist внесением в надо горизонтального экрана показала достоверное превышение уро-айности всех сельскохозяйственных культур. В таб-лзцё I приведены данные опытных посевов пря основной плоокорез-яой обработке экспериментальным агрегатом» полученные з 1983... 199I годах»

В пятой главе праведен расчет экономической эффективности обработка почвы орудием с комбинированными рабочим органами. Произведен анализ экоио:.оческой эффективности безотвальной обработки почвы с одновременным внесением генеральных удобрений в шде вертикального экрана с использованием комбинированного аг~

Урожайные данные опытных посевов

Таблица I

Культура

) I

Урожайность, ц/га

Поверхностный способ внесен, (1-РМГ-4 +безотв. обработка)

С образов.Верти-горизон- кальный талъного экран вкрана (окспери-(КШ?-2}2) менталь-контроль ный агрегат)

Превышение ' урожайности НСР отн. контроля ц/га

в

ц/га

в %

I.Яровая ше-

нкца Мос-ковская~35" 37,5 37,8 43,9 6,1 16,0 2,4

2.Горох "Труженик" 33,8 34,5 40,6 6,1 17,6 3,0

3.Ячмень "Н-518" 33,2 32,9 36,8 3,9 14,8 . 3,1

4.0вес"Друг" 42,0 41,3 48,1 6,0 14,5 2,3

5.0з.рокь "Чулпан" 39,2 '38,6 43,4 4,8 13,4 2,6

6.Картофель "Гатчинский" 152,3 169,4 204 34,6 20,4 6,4

7.Свекла "Ра-менская односемянная" 524,6 550,0 667,8 117,8 21,4 7,9

8.Кукуруза "Краснодарская 420" 621,0

9. Корт,го смесь 324,0

634,0 749,4 310,0 350,0

115,3 18,2 14,0 50 /0 16', I 22,8

регата ка базе трактора ДТ-75М. Расчетами установлено, что годовой экономический эффэкт от применения комбинированного агрегата, с учетом стоимости дополнительной продукции, получаемой о повышения урожайности возделываемых культур, составляет более 7960 ^рублей (по ценам 1990 года).

GEEUÍE ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

По результатам выполненных исследований кокно сделать следущие основные выводы.

1. Анализ конструкций комбинированных машин и рабочих органов для основной безотвальной обработки почвы и внесения удобрений показал, что наиболее целесообразным приемом повшэ-ния производительности, улучшения качества и снижения энергоемкости работы машин для безотвальной обработал почвы является использование в них ротационных элементов и размещение удобрений в наиболее корнеактивных слоях почвы с цель» улучшения равномерности пофазного питания каздого растения.

2. В результате выполненных теоретических, исследований:

а) получены уравнения движения рассматриваемой точки рабочей поверхности плоского дискового органа. Эти уравнения могут быть использована для решения практических задач по обоснованию конструктивных параметров г, выбору оптимальных рояимов работы ротационных органов;

б) выявлена зависимость показателя кинематического режима работы плоского даска, имеющего произвольные углы атаки и наклона к вертикали; а такие получены.зависимости-для определеггая показателя характера движения дискового органа;

в) разработана методика расчета скорости движения почвенной частиц»..сообщаемой ей.рабочими поверхностями ротационного органа.

Она позволила вскрыть пути улучшения качества работы в снижения тягового солротавлеиия диоковш: органов?

г) обоснованы основные параметры ротационного органа, получены аналитические зависимости, которые гюгут быть использованы для определения основных конструктивных параметров комбинированного органа;

д) определено мэсто установки рабочего органа для внесения удобрений исходя из условий работн его tíos огругивання почвы.

3. Лабораторными наследованиями процесса взаимодействия рабочего органа с почвой установлено, что;

а) наалучзаш энергатпчэеваш и теянологичоскиля яоказа-телями работы обладает ротационный рабочий орган о диаметром

болыпих дисков 310 мм, малых - ISC мм и медцисковым расстоянием от 70 до 90 мм;

б) оптимальными технологическими регулировкам ротационного органе являются показатели установки дисков, угол атаки которых выбирается в пределах до 8...10°.

4. Проведенными полевыми исследованиями выявлено, что:

а) степень кропения почвы при обработке комбинированная органом на всех режимах работы выше, чем у серийного плоскорез-иого органа на 25...27^ при незначительном превышении энергоемкости технологического процесса (в среднем на 655);

б) удобрения более равномерно распределяются по глубине при скорости движения агрегата в пределах от 1,4 до 1,6 м/с;

в) при обработке почвы комбинированным органом твердость дна борозды уменьшается на 38...,">40$, гребнистость поверхности пакни не превышает Ь%\

г) размещение очага удобрений в почве в виде вертикальное экрана повышает не только количественные, но и качественные показатели урокая возделываема культур?

д) рабочий орган для внесения удобрений увеличивает общее тяговое сопротивление комбинированного орудия лишь на 2...

о tiff

¿.,-J/s.

6* Производственные испытания комбинированного орудия под твердили выводы о том, что оно заметно улучшает качество основной безотвальной обработки почвы, повышает эффективность применения удобрений я дает гарантированное превышение урожая культу на 18,,.22% со сравнению с принятой технологией.

6. Годовой экономический зффэкт от использования комбшшро ванного орудия составляет более 7967 рублей (в ценах 1С,90 года)

7. Задача?® даяьно&пкх исследований являются изучение я со вершенствование дискового рабочего органа для локаяьно-объемног внесения минеральных уцобрзшй в почву.

Основные положения диссертации излокенц в следующих работах:

I. Разработка орудия для совмещения опэраций обработка почт ж локального внесения удобрений,- Тез. док.научп.-техн. конф. - Нефтекамск:, IS88.-C.38..39 (в соавторстве с Х.С.Гайна-

новш)

2. Влияние углов установки закрыяок на энергетические показатели, плоскорежущего рабочего органа.- Тез.док. республиканской научн.-практ. конф. - Казань, 1990.-С.112...ИЗ (в соавторстве с Г.Г.Булгариевым).

3. К вопросу совмещения операций обработки почш и локального внеоония удобрений. Тез.док. респ. научн.-практ. конф. -Казань, 1990.- С,117...1X9 (в соавторства о Х.С.Гайнановым).

4. Теоретический анализ взаимодействия частиц удобрений

о рабочей поверхностью диска. - Теэ. докл. научи, конф.- Свердловск, 1990,- C.I9...20 (в соавторстве с Х.С.Гайнановым).

5. Рабочий орган дая внесения минеральных удобрений в почву. Информационный листок Татарского ЦЙГИ, Л 31-12 (в соавторстве с Х.С.Гайнановым и Р.Н.Булатовым).

6. Комбинированный почвообрабатывающий агрегат. Информационный лксток Татарского ЦЯГИ, й 91-13 (в соавторства с Х.С. Гайнановым).

7. Машины для локального внесения удобрений. Земледелие, 1991, В 5.- С.67...68 (в соавторства с Х.С.Гайнановым).

8. Рабочий орган для безотвальной обработки почвы. A.C. # 168 3513. Опубл. в Б.И. X99I, I 45 {з соавторстве с Х.С. Гайнановым).

• 9. Комбинированный рабочий, орган для внесения удобрений в почву. A.C. й 1738111. Опубл. а Б.И. 1992, )Ь 21 (в соавторстве о Х.С.Гайнановым).

10. Эффективность механизации внесения удобрений с образованием экранов. Теа.докл, научн, ксаф.-Казань, 1992.-С.61... 64.

' II. Некоторые результаты исследования комбинированного плоскорезного рабочего органа. Тез. докл. научн. конф. - Казань ,

1992.- С.155...159

Подписано к печати 2б»08а94г„ лу:«»» -».хг^Лб.

Кумага множительная Печать офсетная

Уол.сеч.л.1,00. Тираж тэд, Заказ ГЛ.

Сметная .лаборатория' КСХИ К.Иаркса,65 Казанский ордена "Знак Почета" сельскохозяйствен институт им.М.Горького